Studying the Milky Way evolution with SPH + N-body models

The Milky Way experienced several merger events which left their imprints on the stellar halo. In particular, it is known that a major merger happened during the Galaxy’s first Gyrs and, likely, perturbed its disc-shape structure. To fully understand the effects of such an event, we need to know the chemical and dynamical characteristics of the young Milky Way, i.e., before the major merger event, and the accreted satellite. For this purpose, SPH + N-body models guide us to explore formation scenarios of Milky Way-like galaxies that went through similar merger events. Such idealized models enable us to control the initial conditions of the merger and which physical processes are included, therefore understanding them better. This talk is divided into three parts. First, I explore the evolution of isolated simulation galaxies with different star formation prescriptions and find evidence supporting a clumpy star formation phase in the young Galaxy. For instance, the kinematic and chemical properties of stars near the Sun, commonly associated with the effects of a merger, can be explained by a clumpy formation scenario. This scenario is supported by observations of high redshift (z>1) galaxies with highly dense clumpy regions. Secondly, I introduce the Gaia-EncelAdus-Sausage Timing, chemistRy and Orbit (GASTRO) library: a suite of simulations exploring the parameter space for GSE-like accretion events and its impact on the formation history of the MW. Finally, I use a subset of the GASTRO library and explore the chemodynamical properties of the accreted stars and the implications to the known substructures in the stellar halo of our Galaxy.

O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA convida para o seminário:

Um modelo semiempírico para espalhamento elétron-átomo em baixas energias
Prof. Dr. Felipe Arretche
Departamento de Física – UFSC

*Evento de presença obrigatória da disciplina seminários

Resumo: Colisões de elétrons com átomos e moléculas formam um ingrediente fundamental na modelagem de plasmas atmosféricos e astrofísicos. A descrição do processo de termalização destes ambientes exige que sejam conhecidas as seções de choque elétron-átomo na chamada região de “baixas energias” (E < 20 eV). Neste seminário vamos apresentar uma metodologia semiempírica para modelar estas colisões com foco nos dados experimentais mais precisos já apresentados até hoje na literatura. Faremos uma exposição didática da teoria de espalhamento por um potencial descrevendo as várias nuances na modelagem das interações elétron-átomo em vácuo. Por fim, discutiremos os problemas em aberto e as perspectivas para o futuro nesta linha de pesquisa.

Data: 24 de novembro de 2023 (sexta-feira) – Horário: 10h15min
Local: Sala 212 – Auditório do Departamento de Física

Agenda de Seminários: https://ppgfsc.posgrad.ufsc.br/seminarios/

O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA convida para o seminário:

Opportunities, recent results, and my personal experience in large facilities
Dr. João Elias Figueiredo Soares Rodrigues
ALBA Synchrotron Light Source, Barcelona – Espanha

*Evento de presença obrigatória da disciplina seminários

Resumo:
In this seminar, I will briefly summarize what I have done so far in the European facilities concerning new materials for energy-recovery, unusual magnetic properties in perovskite materials, and coupling of different experimental techniques to build a complete scenario on the physical properties of a particular material. Currently, I have a post-doc scientific position at the beamline MSPD (Materials Science Powder Diffraction) of the ALBA Synchrotron Light Source (Barcelona, Spain). I have obtained a PhD degree in Applied Physics at University of São Paulo (2017), master degree (2012), and bachelor (2010) in Physics at Federal University of Maranhão. I was visiting postdoc fellow at the Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (2018-2020) at the Jose Antonio Alonso’s laboratory. From 2020-2023, I had a post-doc scientific position at the beamlines ID24/BM23 (High-brilliance X-ray absorption spectroscopy) of the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, Grenoble, FR). My research program is focused on high-pressure synthesis and characterization of novel energy materials for mainly thermoelectric applications. Other research activity in the field of high-pressure synthesis includes transition metal oxides with unusual electronic and magnetic properties. General research interest is in materials physics, including vibrational spectroscopy, electrical and magnetic characterization, and structural modeling. I am a frequent user of synchrotron and neutrons facilities (X-ray and neutron diffraction, X-ray absorption) applied to the determination of crystal and local atomic properties of different materials. I have more than 55 articles with more than 550 citations.

More information
[1] https://www.esrf.fr/home/Members/content/staff-web-pages/jfigueir.html
[2] https://www.grc.ehime-u.ac.jp/wp-content/uploads/2023/03/GRC-Newsletter-No65%EF%BC%88230330%E7%99%BA%E8%A1%8C%EF%BC%89230327.pdf

Data: 17 de novembro de 2023 (sexta-feira) – Horário: 10h15min

Local: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa: https://conferenciaweb.rnp.br/ufsc/ppgfsc-ufsc

Link de acesso ao canal do programa no youtube: https://youtube.com/live/d1-UDyBvWNI

Agenda de Seminários: https://ppgfsc.posgrad.ufsc.br/seminarios/

The Graduate Program in Physics of UFSC makes public the admission process’s call for the Master and PhD programs entrance at the semester 2024/1.

Applications can be submitted from November 9, 2023 until November 24, 2023 5 pm BRT. The PPGFSC uses the grade achieved in the Brazilian Unified Exam of Physics Graduate Courses (Exame Unificado de Pós-graduações em Física – EUF) for admission to the Master’s and Doctoral Programs. The PPGFSC regards the grade of the Brazilian Unified Exam of Physics Graduate Courses.

Click here to access the admission process website of the PPGFSC/UFSC

Professor Ivan Helmuth Bechtold, a full professor in the Physics department at the Federal University of Santa Catarina (FSC/UFSC), has been elected as the President of the Brazilian Materials Research Society (SBPMat) for the term spanning 2024-2025. Notably, this marks the first time that a leader from the southern region of Brazil has chaired SBPMat, as all previous presidents hailed from the Southeast.

SBPMat is an organization that unites researchers from diverse fields, including Physics, Chemistry, Mathematics, Biology, Health Sciences, Agricultural Sciences, and Engineering, who are engaged in studies focused on the practical applications of materials. The annual flagship event of SBPMat, known as the Brazilian Materials Research Society (B-MRS), typically draws around 1,500 participants from across Brazil and various other countries.

For additional information, you can visit the SBPMat website, check out their Instagram, or contact Professor Ivan Bechtold via email at .

O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA convida para o seminário:

Produção exclusiva de mésons vetoriais em colisões ultraperiféricas de íons pesados no formalismo de dipolos de cor com distribuição assintótica de glúons
Prof. Dr. Daniel A. Fagundes
Física, UFSC – Campus Blumenau

*Evento de presença obrigatória da disciplina seminários

Resumo:
Processos de produção exclusiva de mésons vetoriais em colisões ultraperiféricas de íons pesados (UPCs) tem sido amplamente estudados no LHC, especialmente pelas colaborações CMS, ALICE e LHCb. Em virtude de sua importância para a verificação de predições do formalismo perturbativo QCD e para sondagem de efeitos de saturação partônica, o estudo de UPCs tem atraído grande interesse nos últimos anos por parte da comunidade de física de altas energias.

Nesse seminário apresentaremos alguns dos resultados recentes obtidos no LHC para a produção de mésons vetoriais (\rho, J/\psi, \psi(2s) e \varUpsilon) em colisões pp  (próton-próton) [1], pA (próton-núcleo) [2] e AA (núcleo-núcleo) [3] à luz de um modelo construído no formalismo de dipolos de cor [4], com base numa solução assintótica das equações DGLAP para a distribuição de glúons, xg(x,\mu^2). Como demonstrado em [5], esse modelo é capaz de reproduzir adequadamente os dados de alta precisão obtidos pelo experimento HERA para as funções de estrutura do próton F_2, F_L, F_2^{c\c}, F_2^{b\b}, bem como as  seções de choque de fotoprodução dos mésons \rho e J\psi. Adicionalmente, em um novo estudo (em curso) [6], demonstramos a sua aplicabilidade em UPCs, obtendo boas descrições dos dados experimentais recentes de distribuições de rapidez e seções de choque em colisões p-Pb (próton-chumbo), Pb-Pb (chumbo-chumbo) e Xe-Xe(Xenônio-Xenônio) no LHC. Por fim, demonstramos ainda o sucesso do modelo na descrição de processos ultraperiféricos com excitação Coulombiana do núcleo, em que ocorre a produção do méson vetorial acompanhada da emissão de um ou mais nêntrons.

[1] LHCb, R. Aaij et al., JHEP 10, 167 (2018), 1806.04079
[2] ALICE, B. B. Abelev et al., Phys. Rev. Lett. 113, 232504 (2014), 1406.7819; ALICE, S. Acharya et al., Eur. Phys. J. C 79, 402 (2019), 1809.03235; CMS, A. M. Sirunyan et al., Eur. Phys. J. C 79, 277 (2019), 1809.11080, [Erratum: Eur.Phys.J.C 82, 343 (2022)].
[3] CMS, A. Tumasyan et al., (2023), arXiv:2303.16984 [nucl-ex]; ALICE, S. Acharya et al., Phys. Lett. B 798, 134926 (2019), 1904.06272; ALICE, S. Acharya et al., Eur. Phys. J. C 81, 712 (2021), 2101.04577; LHCb, A. Bursche, Nucl. Phys. A 982, 247 (2019); ALICE, S. Acharya et al., JHEP 06, 035 (2020), 2002.10897; ALICE, S. Acharya et al., Phys. Lett. B 820, 136481 (2021), 2101.02581; ALICE, S. Acharya et al., (2023), arXiv:2305.19060 [nucl-ex].
[4] N. N. Nikolaev and B. G. Zakharov, Z. Phys. C 49, 607 (1991); N. Nikolaev and B. G. Zakharov, Z. Phys. C 53, 331 (1992); A. H. Mueller, Nucl. Phys. B 415, 373 (1994); A. H. Mueller and B. Patel, Nucl. Phys. B 425, 471 (1994), hep-ph/9403256.
[5] D. A. Fagundes and M. V. T. Machado, Phys. Rev. D 107, 014004 (2023), 2206.06987.
[6] D. A. Fagundes and M. V. T. Machado, “Testing the double-logarithm asymptotic gluon density in ultraperipheral heavy ion collisions at the Large Hadron Collider” (in preparation).

Data: 10 de novembro de 2023 (sexta-feira) – Horário: 10h15min

Local: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa: https://conferenciaweb.rnp.br/ufsc/ppgfsc-ufsc

Link de acesso ao canal do programa no youtube: https://youtube.com/live/XMqlT11vTp0

Agenda de Seminários: https://ppgfsc.posgrad.ufsc.br/seminarios/

Every year, the city of Lindau in Germany hosts a meeting between Nobel Prize winners and young scientists. In the 2023 edition, which was dedicated to medicine, five Brazilian students were selected for the event. This year, the 2024 meeting will focus on physics. We are very proud to hear that our students, Carline Biesdorf and Cheryl Henkels, have been shortlisted by the Brazilian Academy of Sciences (ABC). It’s worth remembering that Brazil can only nominate four people in this edition, which means we get half the places! The PPGFSC congratulates the students and their advisors on this achievement!

O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA convida para o seminário:

Nanomateriais: síntese e caracterização na UFSC e em “Large Facilities” no Brasil e no mundo
Prof. Dr. Carlos Eduardo Maduro de Campos
Departamento de Física – UFSC

*Evento de presença obrigatória da disciplina seminários

Resumo:
Nessa apresentação pretendo mostrar um pouco de minhas motivações para desenvolver pesquisas em Nanociência e Nanotecnologia. Será oferecida uma breve introdução sobre o que são nanomateriais e como eles se enquadram na descrição de materiais funcionais. Mencionarei os principais métodos de síntese de nanomateriais e darei ênfase na síntese mecanoquímica, que uso no Laboratório de Síntese e Caracterização de nanoMateriais (LSCnM) do Departamento de Física da UFSC desde 2001. Iniciarei a descrição das técnicas de caracterização de nanomateriais mostrando aquelas disponíveis na UFSC. Darei uma visão panorâmica de como os grandes laboratórios, do termo em inglês “Large Facilities”, no Brasil e no mundo, são importantes para uma melhor compreensão das propriedades físico-químicas dos nanomateriais e como estas são decisivas no desenvolvimento de novo materiais. A expectativa é que ao final da apresentação alguns estudantes se sintam motivados a se envolver com pesquisas sobre o desenvolvimento e caracterização de novos nanomateriais com potenciais aplicações futuras nas áreas de energia e sustentabilidade. Espero atrair estudantes em nível de pós-graduação para atuar sob minha orientação em projetos científicos envolvendo síntese “verde” e caracterização de calcogenetos nanocristalinos com aplicações em termoeletricidade, supercondutividade, eletroanalítica, catálise, etc.

Data: 27 de outubro de 2023 (sexta-feira) – Horário: 10h15min

Local: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa: https://conferenciaweb.rnp.br/ufsc/ppgfsc-ufsc

Link de acesso ao canal do programa no youtube: https://youtube.com/live/Vmsp8nr30Tw

Agenda de Seminários: https://ppgfsc.posgrad.ufsc.br/seminarios/

O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA convida para o seminário:

Phosphorescent vs. Fluorescent OLED Emitters: A Quantum Chemical Perusal
Profa. Dra. Christel M. Mariana
Department of Chemistry, Heinrich-Heine-University, Düsseldorf, Germany

Abstract: Electrons and electron holes carry spin angular momenta of ½. Upon recombination in electroluminescent devices, the electron–hole pairs statistically create 25% singlet excitons and 75% triplet excitons. For reaching 100% internal quantum efficiency in an organic light-emitting diode (OLED), singlet as well as triplet excitons need to be harvested for luminescence. One strategy for achieving this goal engages heavy transition metal complexes, typically Ir or Pt compounds, as phosphorescent emitters.[1,2] Recently, efforts were made to replace these precious metals by more earth-abundant elements. Metal-free organic donor–acceptor compounds and the coinage-metal coordination complexes, employed in third-generation OLEDs, emit thermally activated delayed fluorescence (TADF) instead of phosphorescence.[3] Understanding the underlying mechanisms is a key step toward the design and optimization of second- and third-generation OLED emitters. [4,5] We use combined density functional theory (DFT) and multireference configuration interaction (MRCI) methods to explore electronically excited states of small-molecule OLED emitters and their photophysical properties. Scalar relativistic effects are included via effective core potentials. Spin–orbit coupling is introduced in a second step, either perturbationally for determining rate constants of intersystem crossing (ISC) and reverse intersystem crossing (rISC) or variationally for obtaining phosphorescence rate constants. Modeling the photophysics of TADF emitters requires going beyond the Franck–Condon approximation. To this end, an efficient computational tool box has been developed in our laboratory. [6-9] After a brief introduction, our quantum chemical protocol and its application to some typical phosphorescent or TADF-emitting OLED dyes will be presented.

References
1. M. E. Thompson, MRS Bull. 32 (2007) 694– 701; 2. H. Yersin, A. F. Rausch, R. Czerwieniec, T. Hofbeck, T. Fischer, Coord. Chem. Rev.255 (2011), 2622– 2652 3. H. Yersin (Ed.), Highly Efficient OLEDs, Materials Based on Thermally Activated Delayed Fluorescence. Weinheim: Wiley-VCH (2018). 4. T. Penfold, E. Gindensperger, C. Daniel, C. M. Marian Chem. Rev. 118 (2018) 6975-7025 5. C. M. Marian, Annu. Rev. Phys. Chem. 72, 617 (2021) 6. C. M. Marian, A. Heil, M. Kleinschmidt, WIREs Comput. Mol. Sci. 9 (2019) e1394 7. M. Kleinschmidt, J. Tatchen, C. M. Marian, J. Chem. Phys. 124 (2006) 124101 8. M. Etinski, V. Rai-Constapel, C. M. Marian, J. Chem. Phys.140 (2014) 114104 9. M. Bracker, C. M. Marian, M. Kleinschmidt, J. Chem. Phys. 155, 014 102 (2021)

Data: 10 de outubro de 2023 (terça-feira) – Horário: 10h15min
Local: Auditório do Departamento de Química

Agenda de Seminários: https://ppgfsc.posgrad.ufsc.br/seminarios/